Disciplina: INTRODUÇÃO À MATERIAIS PLÁSTICOS

Conceitos Fundamentais

Propriedades dos polímeros

Compósitos – são compostos por pelo menos dois tipos de materiais

diferentes.

Semicondutores / Biomateriais / Nanomateriais – Aplicação de alta

tecnologia.

Classificação dos Materiais

2

A classificação tradicional dos materiais é geralmente baseada na

composição química e na estrutura atômica destes.

Metais Cerâmicas Polímeros

Incluem os materiais plásticos e de borracha.

Química do Carbono

Tetravalente

Múltiplas Ligações

Ligações com vários tipos de átomos

Forma cadeias

3

Polímero: O que é?

Moléculas de Hidrocarbonetos

Carbono 4 elétrons disponíveis.

Exemplos

C2H4 (Etileno)

C2H2 (Acetileno)

4

Polímero: O que é?

Polímeros poli = muitas; meros = partes

5

Neste exemplo, o valor de n pode variar de 2 000 a 100 000, dependendo das condições em que é

feita a reação.

Monômero Polímero

Obtenção do polímero

6

temperatura

pressão

ativadores

catalisadores

Monômero

(gás / líquido) Polímero

(sólido)

MONÔMERO = molécula pequena

MERO = unidade (estrutura química) de repetição da

molécula

OLIGÔMERO = molécula com poucos meros

POLÍMERO = macromolécula com muitos meros

7

n CH2 = CH2 -( CH2 – CH2)n–

Mero

Monômero CH2 = CH2

- CH2 – CH2 –

-( CH2 – CH2)n –

Reação de Polimerização

Polímero

Monômero, Mero e Polímero

Cadeia Petroquímica – do petróleo ao grão

8

9

Cartilha Braskem – O plástico no planeta.

10

Nafta, produto incolor extraído do petróleo e matéria-

prima básica para a produção de plástico.

Tipos de Ligações

Primárias

Metálicas, Iônicas e Covalentes (fortes)

11

Secundárias

Ponte de Hidrogênio

Van der Waals

(dipolo-dipolo; dipolo-dipolo induzido; dispersão)

fracas

Baixos pontos de fusão e ebulição

Aumentam com o peso molecular

Ligação Covalente

12

Ligação covalente apolar

Ocorre entre átomos de um mesmo elemento químico.

Ligação covalente polar

Ocorre entre átomos de elementos químicos diferentes.

Ligações Secundárias

13

Interação dipolo-dipolo: ocorre com moléculas polares.

Pontes de Hidrogênio: Hidrogênio ligado a F, O, N.

Ligações Secundárias

14

Ligação de Dispersão ou de London: ocorre com moléculas

apolares.

Pontes de dipolo-induzido: ocorre entre moléculas polares e

apolares.

Conceitos fundamentais - Polímeros

15

Polímero

→ Muitos deles são compostos orgânicos que têm sua química baseada no carbono, no hidrogênio e em outros elementos não metálicos (O, N e Si).

→ Além disso, eles têm estruturas moleculares muito grandes, com frequência na forma de cadeias, que frequentemente possuem estrutura composta de átomos de carbono.

16

Homopolímeros Copolímeros

Aleatório

Alternado

Em bloco

Enxertado

Conceitos fundamentais - Polímeros

17

Exemplos de copolímeros:

ABS (terpolímero de acrilonitrila-butadieno-estireno) – muito

utilizado na indústria automobilística (peças sujeitas a grandes

esforços mecânicos).

SAN (copolímero de estireno-acrilonitrila) – peças de alta

transparência e que pode entrar em contato com alimentos

(copos de liquidificadores, partes internas de refrigerador).

Conceitos fundamentais - Polímeros

Conceitos fundamentais - Polímeros

18

Elastômeros, plásticos e fibras

Quanto ao comportamento mecânico, os polímeros podem ser classificados como: Elastômeros, Plásticos e Fibras.

Conceitos fundamentais - Polímeros

19

Plásticos

Origem grega: “Adequado a moldagem”

Resulta de uma formulação:

PP virgem Aditivos Produtos acabados

Conceitos fundamentais - Polímeros

20

Plásticos

Constituinte fundamental é um polímero.

Material polimérico de alta massa molar, sólido como

produto acabado, que pode ser subdividido em

termoplástico e termofixo.

Em alguma fase de sua vida foi transformado em fluído,

adequado à moldagem por ação de calor e/ou pressão.

21

Elastômeros

Polímero que à temperatura ambiente pode ser deformado

repetidamente a pelo menos duas vezes o seu

comprimento original.

Retirado o esforço, deve voltar rapidamente ao tamanho

natural.

Conceitos fundamentais - Polímeros

22

Fibras

Termoplástico orientado com a direção principal das

cadeias poliméricas posicionadas paralelas ao sentido

longitudinal.

Conceitos fundamentais - Polímeros

23

Plásticos

Pouca elasticidade deformação predominantemente plástica.

Podem ser rígidos ou flexíveis.

Fibras

Pequena deformação e alta resistência.

Elastômeros

Grande elasticidade deformação predominantemente elástica.

Conceitos fundamentais - Polímeros

24

Origem:

Naturais

Celulose

Borracha natural

Naturais Modificados

Acetato de celulose

Nitrato de celulose

Sintéticos

PP, PS, PE, PVC, PA, ABS, PC, POM, PU, PES

Conceitos fundamentais - Polímeros

Celulose

Amido

25

Polipropileno

Conceitos fundamentais - Polímeros

Fusibilidade (capacidade de fundir) característica

importante no processamento e usada na classificação destes

materiais.

Termoplásticos e Termofixos

26

Conceitos fundamentais - Polímeros

Termoplástico: Quando aquecidos permitem que sejam

moldados. Ex: PVC, PE e PP. Transformação Física.

Termofixo: Apresentam rede tridimensional, que não

permite o reprocessamento. Ex: resinas epóxi e resinas

fenólicas.Transformação química.

Plástico que amolece uma vez com o aquecimento, sofre o

processo de cura no qual se tem uma transformação química

irreversível, com a formação de ligações cruzadas.

27

Conceitos fundamentais - Polímeros

28

Classificação: estrutura química dos meros

Poliolefinas polipropileno, polibutadieno, poliestireno

Poliésteres poli(tereftalato de etileno), policarbonato

Poliéteres poli(óxido de etileno), poli(óxido de fenileno)

Poliamidas nylon, polimida

Polímeros celulósicos nitrato de celulose, acetato de celulose

Polímeros acrílicos poli(metacrilato de metila), poliacrilonitrila

Polímeros vinílicos poli(acetato de vinila), poli(álcool vinílico)

Poliuretano

Resinas formaldeídas

Conceitos fundamentais - Polímeros

Estrutura Molecular

29

a) Polímeros lineares:

• Cadeias longitudinais

• Ligação entre cadeias (Van der Walls)

b) Polímeros ramificados (branched polymers):

• Ramificações aparecem na cadeia principal

- Reduzem o empacotamento

- Reduzem a densidade

c) Polímeros reticulados (crosslinked):

• Cadeias adjacentes são ligadas (covalente)

em diversas posições

• Processo de reticulado na síntese ou reação

química irreversível

d) Polímeros tridimensionais (network):

• Formado por meros trifuncionais

• Normalmente polímeros altamente

reticulados formam cadeias tridimensionais

Configuração molecular - (Estereoisomerismo)

30

- Arranjo espacial dos átomos /

radicais ligados na cadeia.

- Forma predominante → depende

do processo de síntese.

Polímeros com átomos ou grupos de átomos laterais (mais de um).

Posição/Simetria → Propriedades do polímero

Átomos / radicais ligados ao mesmo lado da cadeia.

Átomos / radicais ligados alternadamente na cadeia.

Átomos / radicais ligados aleatoriamente na cadeia.

Configuração molecular - (Isomerismo geométrico)

31

Depende da posição da cadeia onde estão ligados os átomos / radicais.

Microestrutura

32

Amorfos As moléculas estão orientadas aleatoriamente e estão entrelaçadas,

lembram um prato de spaghetti cozido.

Os polímeros amorfos são, geralmente, transparentes.

Cristalinos As moléculas exibem um empacotamento regular, ordenado, em

determinadas regiões.

Este comportamento é mais comum em polímeros lineares, devido a

sua estrutura regular.

Devido às fortes interações intermoleculares, os polímeros

semicristalinos são mais duros e resistentes.

Regiões cristalinas espalham a luz, estes polímeros são mais

opacos.

Microestrutura

33

Polimerização

Polimerização

Reações de Polimerização:

São reações que provocam a união de pequenas

moléculas, por ligação covalente, para a formação de

cadeias macromoleculares que formam o polímero.

Umas das características dos monômeros empregados nas

reações de polimerização é a sua funcionalidade.

A funcionalidade de um monômero é a habilidade de suas

moléculas se ligarem umas com as outras.

Essa habilidade é determinada através do número médio

de grupos funcionais reativos por molécula de monômero.

Polimerização

Lembrando....

O número de monômeros diferentes envolvidos numa reação

também é variável.

Homopolímero: repetição em longas cadeias, de uma

mesma unidade repetidora (mero).

Copolímero: formados pela repetição de dois ou mais

meros distintos na molécula.

Polimerização

As polimerizações, quanto ao tipo de reação que ocorre,

podem ser classificadas em:

Poliadições e Policondensações.

As poliadições, que são chamadas polimerizações em cadeia,

são aquelas em que não há formação de outros produtos de

reação além do próprio polímero.

Nas policondensações, também chamadas de polimerizações

em etapas, forma-se, além do polímero, um ou mais

subprodutos de baixo peso molecular.

Moléculas de água, amônia, dióxido de carbono, ácido clorídrico são

exemplos mais comuns de subprodutos de polimerização.

Polimerização por Adição

Os polímeros de adição obtêm-se a partir de monômeros que

contêm uma ou várias duplas ligações.

Etapas polimerização por adição:

Iniciação: rompimento das ligações duplas.

Propagação: início do processo de formação das cadeias

poliméricas pelos pontos reativos.

Terminação: eliminação dos pontos reativos, encerrando a

polimerização.

Exemplos de polímeros de adição: Polietileno; Polipropileno;

PVC...

Polimerização por condensação

Polímeros formados através de uma reação de condensação,

a partir 2 tipos de monômeros, bi ou trifuncionais, com

eliminação de uma molécula pequena, geralmente a água.

Monômeros bifuncionais: cadeias lineares

Monômeros trifuncionais: cadeias tridimensionais.

Exemplos de polímeros de condensação: Poliamidas;

Poliésteres; fenóis-formaldeídos termofixos.

São capazes de formar polímeros com ligações cruzadas e

em rede.

Um dos exemplos mais simples é o da reação entre ácido tereftálico e o etileno glicol.

Consiste na formação por reações químicas intermoleculares

que ocorre em etapas. Ex., formação de um poliéster (PET) a

reação intermolecular é a seguinte:

Polimerização por condensação

41

Nomenclatura

42

Poli + Monômero

Ex:

CH2 = CH2 monômero de etileno

Polietileno

CH2 = CH monômero de propileno

CH3

Polipropileno

CH2 = CH monômero de (cloreto de vinila)

Cl

Poli(cloreto de vinila)

Com base no monômero (reação em cadeia)

Poli + Mero

Ex:

Ácido tereftálico + etileno glicol = (tereftalato de etila)

Poli(tereftalato de etila) – PET

Nomenclatura

43

Com base no mero (reação em etapa)

Copolímero + Meros

Ex:

Propileno + etileno = Copolímero de propileno e etileno

Acrilonitrila + estireno = Copolímero de estireno e

acrilonitrila.

Acrilonitrila + estireno + butadieno = Terpolímero de

acrilonitrila butadieno e estireno.

Nomenclatura

44

Com base no mero (copolímeros)

Ex:

Ácido tereftálico + etileno glicol = (tereftalato de etileno)

Poli(tereftalato de etileno)

Éster = Poliéster

Hexametileno diamina + ác. Hexanóico = hexametilenodiamida

Poli(hexametilediamida)

Amida = Poliamida

Nomenclatura

45

Com base na estrutura química da cadeia

Ex:

Hexametileno diamina + ác. Hexanóico = hexametilenodiamida

Poli(hexametilediamina)

Amida = Poliamida = NYLON

Teflon – politetrafluoretileno

Isopor – poliestireno expandido

Nomenclatura

46

Com base nos nomes comerciais

Massa Molar

47

Processo de Polimerização

Crescimento das moléculas

Processo não determinístico (distribuição de

comprimentos de cadeias ou de massas

molares).

Existem diversas maneiras pelas quais a massa molar

média pode ser definida.

Massa Molar numérica média e

Massa Molar ponderal média

Massa Molar

48

49

Distribuições hipotéticas do tamanho das moléculas de um polímero com base nas

frações (a) do número de moléculas (b) do peso das moléculas.

50

Distribuição de massas molares para um polímero típico.

Grau de Polimerização (n)

51

Representa a quantidade média de meros existentes numa molécula

(tamanho médio da cadeia).

Grau de polimerização:

Quanto maior o GP de um polímero, maior sua massa molar.

Vamos calcular...

52

Cálculos de Massas Molares Médias e do Grau de Polimerização

Assuma que as distribuições das massas molares mostradas nas

figuras sejam para o cloreto de polivinila. Para esse material, calcule

a massa molar numérica média; o grau de polimerização e a massa

molar ponderal média.

Faixa de Massas

Molares (g/mol)

0,05

0,16

0,22

0,27

0,20

0,08

0,02

Vamos calcular...

53

Grau de polimerização – calcular a massa molar da unidade

repetida. Para o PVC, cada unidade repetida consiste em dois

átomos de carbono, três de hidrogênio e um único átomo de cloro.

Pesos atômicos C, H e Cl são 12,01; 1,01 e 35,45 g/mol.

Massa Molar Ponderal Média

Faixa de Massas

Molares (g/mol)

0,02

0,10

0,18

0,29

0,26

0,13

0,02

Massa Molar

54

Massa Molar

55

Os polímeros sólidos (polímeros de alta massa molar) têm

normalmente massas molares que variam de 10.000 e vários milhões

de g/mol.

Desta forma, o mesmo material polimérico pode apresentar

propriedades bastante diferentes se for produzido com massa molar

diferente.

Polidispersão

56

Relação entre a massa molar numérica média e a massa molar

ponderada média.

Quanto mais variados forem os tamanhos das moléculas,

maior será a polidispersão (que sempre é maior que 1)

Quando os tamanhos das cadeias são próximos, a

polidispersão é aproximadamente 1.

Polidispersão molecular:

Aditivos para Polímeros

57

Algumas propriedades dos materiais poliméricos estão

relacionadas à e são controladas pela estrutura molecular.

Muitas vezes, no entanto, é necessário modificar as

propriedades a um nível muito maior do que é possível pela

simples alteração dessa estrutura molecular fundamental.

Aditivos são introduzidos intencionalmente para melhorar e

modificar propriedades e, portanto, tornar um polímero mais

útil.

Aditivos para Polímeros

58

Alguns tipos de aditivos:

Plastificantes – A flexibilidade, a ductilidade e a tenacidade

dos polímeros podem ser melhoradas.

Cargas – Com frequência, as cargas são materiais baratos

que substituem parte do volume do polímero, que é mais

caro, reduzindo o custo do produto final.

Estabilizantes – Atuam contra processos de deterioração.

Corantes – conferem cor.

Retardandes de chama – Resistência aos polímeros

combustíveis ao fogo pode ser melhorada.

Aditivos - Plastificantes

59

Um ponto importante relacionado a alguns produtos plásticos

é a baixa fluidez a altas temperaturas (que impede a

moldagem eficiente de grandes quantidades) e a pouca

flexibilidade na temperatura ambiente (que torna o material

frágil).

Sendo assim, durante o processamento são normalmente

adicionados a esses materiais compostos de baixa massa

molar.

A função principal é tornar o material mais fluido e flexível (às

vezes mais transparente), para permitir a moldagem e a

preparação de artefatos úteis.

Biopolímeros

60

Obtidos a partir de fontes de matérias-primas renováveis.

Podem ou não ser biodegradáveis.

São classificados estruturalmente como polissacarídeos,

poliésteres e poliamidas.

Matéria-prima principal para a sua manufatura é uma fonte de

carbono renovável, geralmente um carboidrato derivado de

cana-de-açúcar, milho, batata, trigo e beterraba, ou um óleo

vegetal de soja, girassol ou palma.

61

PE “verde”: polímero produzido por reação de polimerização

convencional utilizando matérias-primas de origem renovável

(sustentável) como o etanol da cana-de-açúcar. Possui as

mesmas propriedades que o material obtido de fontes

convencionais (petróleo), e não é biodegradável.

PLA (Poliácido lático): polímero obtido a partir do ácido lático

produzido pela fermentação do milho, este material é

biodegradável (compostável).

Polihidroxialcanoatos - PHAs, Polihidroxibutirato – PHB,

Polihidroxibutirato-co-valerato – PHBV: polímeros produzidos por

microrganismos ou bactérias modificadas geneticamente. Estes

microrganismos sintetizam polímeros que são extraídos e

usados como plásticos. Estes materiais são biodegradáveis.

Polímeros Biodegradáveis

62

PHAs São acumulados no interior das células por

microrganismos como reserva de carbono e energia.

(Fonte: BRAUNEGG et al, 1998).

Grânulos de PHB no interior de

Ralstonia eutropha em função do tempo

de fermentação. (Tian et al., 2005).

63

Esquema demonstrando o ciclo fechado de produção de PLA (www.bioplasticnews.blogspot.com)

Biodegradação - Polímeros

64

Um polímero é dito biodegradável se todos seus

componentes orgânicos sofrem uma biodegradação total.

Degradação causada por atividade biológica,

especialmente pela ação de enzimas.

O processo de biodegradação de uma matéria orgânica

produz:

• CO2 (dióxido de carbono), água(H2O) e biomassa -

ambiente aeróbio.

• Gás Metano (CH4), H2O e biomassa - ambiente

anaeróbio.

65

Produtos que se dizem Biodegradáveis só devem ser reconhecidos

desde que tenham evidência científica de que irá de se decompor

COMPLETAMENTE

dentro de um prazo razoavelmente curto de tempo, sob métodos usuais

disponíveis.

http://abicomweb.org.br/artigos/16/

66

Biodegradação - Polímeros

67

Biodegradabilidade e compostabilidade são definidas e regulamentadas por

normas internacionais reconhecidas: EN 13432, EN 14995, ASTM D6400 e

GreenPla e ABNT 15448.

http://abicomweb.org.br/artigos/16/

Compósitos Poliméricos

68

Compósitos Poliméricos

69

Banana Cana de açúcar Curauá Linho

Cânhamo

Juta Sisal Kenaf

Madeira Algodão Bambu Coco

(SATYANARAYANA et al., 2009) (Arquivo pessoal).

Compósitos Poliméricos

70

Fibras tipicamente utilizadas:

Fibras de vidro

Fibras de carbono

Fibras de Boro

Fibras poliméricas (PE, PET, Kevlar)

Compósitos Poliméricos

71

• Adesão na interface – Matriz/fase dispersa.

Compósitos Poliméricos - Aplicação

72

Mercedes Classe A tem 27

peças produzidas com fibras

naturais

Fonte:http://www.dw-world.de/dw/article/0,,1636792,00.html

Termoplástico com fibra natural

Fonte: http://mateco.wordpress.com/

Compósitos Poliméricos - Aplicação

73

Resina polimérica + fibra de vidro Resina polimérica + Kevlar (fibra de aramida)

Nanocompósitos Poliméricos

74

São compósitos em que pelo menos uma das fases possui

dimensões em escala nanométrica (1 nm = 10-9 m), menores

que 100 nm.

Uma das primeiras aplicações comerciais foi pela Toyota, que usou

uma combinação de argila/nylon-6 para obtenção de um nanocompósito

polimérico.

75

Nano em grego significa “anão”!

1 nanômetro = 1 milionésimo de milímetro

1 bilhão de vezes menor que o metro

Tamanho de um átomo de 0,03 a 0,27 nm

Diâmetro de 1 Lápis = 0,5 cm

Diâmetro de 1 Lápis/100 = Diâmetro de 1 fio de

cabelo

Dividindo este diâmetro por 100.

Dividindo mais uma vez por 100 teremos 5 nm,

aproximadamente o diâmetro de uma molécula

de DNA.

76

Nanocompósitos Poliméricos

77

Nanocompósitos Poliméricos

78

• Os argilominerais e nanotubos de carbono são os

nanomateriais mais frequentemente utilizados.

• A introdução de nanomateriais em matriz polimérica pode

incrementar as propriedades como:

Resistência à Tração;

Módulo de Young;

Resistência ao Impacto;

as condutividades elétrica e térmica;

a Estabilidade Térmica e a

Resistência ao fogo.

Nanocompósitos Poliméricos

Blendas Poliméricas

79

Blendas Poliméricas: Mistura física de polímeros, sem

ocorrer reação química intencional.

Exemplos:

Noryl – PPO/PS

Indústria automobilística – painéis de instrumentos, nos

consoles, nos alojamentos para alto-falantes e grade do

ventilador.

PA/ABS

Em veículos – console central, botões de comando de

ventilação, espelhos retrovisores externos, para-choques de

carro.

Gabinetes de computador, telefones celulares.

Polímeros – Estrutura/Temperatura/Aplicação

81

Calorimetria exploratória diferencial (DSC)

A miscibilidade é favorecida em misturas

nas quais os componentes apresentam

estruturas químicas similares.

83

Curva calorimétrica do PET

84

Curva calorimétrica do PVA

Propriedades Mecânicas

85

Quanto às condições ambientais de armazenagem e teste, as

normas ISO específicas para os ensaios de tração, flexão e

compressão não estabelecem um critério próprio de

acondicionamento e teste de corpos de prova, e recomendam que

sejam consultadas normas técnicas específicas.

De forma diferente, as normas ASTM apresentam especificação

para as condições de acondicionamento dos corpos de prova, que

são:

Temperatura de 23 +- 200C e umidade de 50 +- 5% por pelo

menos 40 horas antes do ensaio.

Os testes deverão ser executados nas mesmas temperatura e

umidade.

86

ASTM D638 e ISO 527-1 (Propriedades mecânicas sob tração).

Principal forma de avaliação das propriedades mecânicas.

Ensaio de Tração

Tens

ão

Limite de resistência à tração

Limite de escoamento

Deformação

Curva tensão vs deformação

87

Resistência à tração nominal: é a máxima tensão sob tração (nominal)

sustentada pelo corpo de prova durante o ensaio de tração. Quando a

tensão máxima ocorre no ponto de escoamento, a resistência à tração é

chamada de Resistência à Tração no Escoamento (B). Quando a tensão

máxima ocorre na ruptura, a resistência à tração é chamda Resistência à

tração na Ruptura (A e E).

Ponto de escoamento: É o primeiro ponto da curva tensão versus

deformação no qual um aumento de deformação ocorre sem aumento de

tensão.

Módulo de Elasticidade em tração ou Módulo de Young: É a razão entre

a tensão de tração nominal e a deformação correspondente, abaixo do

limite de proporcionalidade do material.

Ensaio de Tração

88

Limite elástico: É a maior tensão que o material pode e é capaz de

suportar sem qualquer deformação permanente residual após alívio da

tensão aplicada.

Empescoçamento: É a redução localizada na área da seção transversal

que pode ocorrer em um material sob tensão de tração.

Ensaio de Tração

89

Ensaio de Tração

90

91

v

v

v

v

v

A. Polímeros com elevado módulo de elasticidade e

baixa elongação na ruptura. Este material pode

ou não escoar antes de sua ruptura. Ex. Resina

Fenólica.

B. Polímeros com elevado módulo elástico, tensão

no escoamento e tensão na ruptura, e moderada

elongação na ruptura. Ex. Poliacetais.

C. Polímeros com elevados módulo elástico, tensão

no escoamento, elongação na ruptura e

resistência máxima a tração. Ex. Policarbonato.

D. Polímeros com baixo módulo de elasticidade,

baixa tensão de escoamento, porém elevadas

elongação e tensão no ponto de ruptura. Ex.

Polietileno

E. Polímeros com baixo módulo de elasticidade e

tensão no escoamento, e uma elongação no

ponto de ruptura de moderada a elevada. Ex.

Politetrafluoretileno - Teflon

92

93

Influência da Temperatura

94

Influência da Temperatura e Velocidade do ensaio mecânico (plástico dúctil)

95

Ensaios com

diferentes corpos de

prova

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Te

nsă

o (

MP

a)

Alongamento (mm)

Ensaio de impacto

96

Tipos de ensaios de impacto com normas padrões.

Detalhes sobre equipamentos, corpos de prova e condições de

impacto.

Comportamento mecânco sob impacto: dimensões de entalhes,

temperatura, espessura do corpo de prova…

Algumas diferentes normas ASTM:

D 256 - Standart Test Methods for Determining the Izod Pendulum

Impact Resistance of Plastics.

D 1709 - Standart Test Methods for Impact Resistance of Plastics

Film by the Free Falling Dart Method.

D 1790 Standart Test Methods for Determining the Brittleness

Temperature of Shetting by Plastics.

97

Ensaio de extrema importância para aplicação que

exija absorção de energia em choques mecânicos e

queda.

A habilidade de um material polimérico suportar

choques acidentais pode decidir sobre o sucesso ou o

fracasso do seu uso em uma determinada aplicação.

Existem alguns tipos.

98

Os resultados são expressos

em termos de energia cinética

consumida pelo pêndulo

durante a ruptura do corpo de

prova.

IZOD

CHARPY

99

Microscopia Eletrônica de Varredura - SEM

100

Características: Obtenção de imagens de superfícies polidas ou rugosas.

Aparência Tridimensional.

101

Superfície de fratura do filme PVA

102

Superfície de fratura de filmes nanocompósitos PVA/MoS2 Superfície rugosa - Dissipação homogênea da tensão aplicada durante o ensaio de tração.

0,5% de MoS2 4,0% de MoS2

103

Superfície de fratura de compósitos de

PHBV/resíduo de madeira

104

Superfície de fratura de PLLA - frágil

Absorção de água ASTM D-570

105

Para as medidas de absorção

de água, as amostras são

imersas em água destilada,

mantidas a (23 1)C por um

longo período de tempo.

A diferença entre a amostra

saturada e a amostra seca é

considerada como a taxa de

água absorvida pelo corpo de

prova.

0 500 1000 1500

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10 PLLA/RM/MDI

100/0

80/20

70/30

60/40

Ab

so

rçã

o d

e á

gu

a (

%)

Tempo (h)0 500 1000 1500

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10 PLLA/RM/MDI

100/0

80/20

70/30

60/40

Ab

so

rçã

o d

e á

gu

a (

%)

Tempo (h)

a b

Resistência Química

Avalia os plásticos de engenharia em termos de

resistência aos reagentes químicos, simulando seu

desempenho em ambientes de uso final.

Estes reagentes podem ser lubrificantes, agentes de

limpeza, tintas, alimentos ou outra substância à qual é

esperado que o componente entre em contato.

Avalia-se:

Alterações de peso, dimensões, aparência e resistência

mecânica, sob temperaturas elevadas, deformações sob carga

em função do tempo.

Biodegradação (ASTM G160 – 98)

Biocompósitos biodegradados de PHBV/RM: a) sem biodegradação; b) biodegradação em solo no período de 3 meses em solo.